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Thermodynamik

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Warum wir in der Sauna überleben

H. Joachim Schlichting. In: Spektrum der Wissenschaft 43/11 (2012),
S. 74-75

Schweiß kühlt. Doch genau dann, wenn er uns in der Sauna in wahren Sturzbächen am Körper herabströmt, erhitzt sich in Wahrheit der Körper.

Denn es wäre ein Fluidum möglich,
das alle hinzudringende Wärme
durch Verdampfung verlöre.
Georg Christoph Lichtenberg (1742 – 1799)

http://www.spektrum.de/alias/schlichting/warum-wir-in-der-sauna-ueberleben/1165736

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Der Entropiebegriff als Bindeglied zwischen Physik und Chemie

Backhaus, Udo; Schlichting, H. Joachim. In: physica didactica 12/2, 35 (1985).

Die übliche Einführung der Entropie als Erhaltungsgroße bei reversiblen Vorgängen verschleiert ihre Bedeutung bei der Beschreibung alltäglicher Erfahrungen. Es wird deshalb vorgeschlagen, die Entropie als Maß für die Unumkehrbarkeit (Irreversibilität) oder auch für den Antrieb natürlicher
Vorgänge wie eine Grundgröße einzuführen. Bei der völlig analogen Behandlung von chemischen Reaktionen und physikalischen Reibungsvorgängen erweist sich der so eingeführte Entropiebegriff als mögliches starkes Bindeglied zwischen Chemieund Physikunterricht. Wegen ihres weitgehend qualitativen Charakters gehört ein Teil der Überlegungen bereits in den Unterricht der Sek.I.

PDF: Der Entropiebegriff als Bindeglied zwischen Physik und Chemie

Der exergetische Wirkungsgrad

Backhaus, Udo; Schlichting, H. Joachim. In: Der Physikunterricht 18/3, 58-61 (1984).

Der exergetische Wirkungsgrad wird eingeführt, um bei der Beurteilung von Energiewandlern den Wert der beteiligten Energiearten berücksichtigen zu können. Am Beispiel einer Raumheizung werden energetischer und  exergetischer Wirkungsrad miteinander verglichen.

PDF: Der exergetische Wirkungsgrad

Energieverbrauch und Energieentwertung

Schlichting, H. Joachim; Backhaus, Udo. In: Der Physikunterricht 18/3, 24 (1984).

Ausgehend von den Schwierigkeiten, die vorwissenschaftlichen Erfahrungen und Vorstellungen zur Energie mit dem fachlichen, auf der Energieerhaltung beruhenden Energiebegriff zu erfassen, wird vorgeschlagen, zusätzlich zur Energieerhaltung das Konzept der Energieentwertung einzuführen. Die Energieentwertung beschreibt die letztlich auf der Irreversibilität beruhenden Erfahrungen im Zusammenhang mit energetischen Vorgängen.

PDF: Energieverbrauch und Energieentwertung

Zur Geschichte der Irreversibilität

Schlichting, H. Joachim. Der Physikunterricht 18/3, 5-13 (1984).

Die Hauptentwicklungslinien des phänomenologischen Irreversibilitätskonzepts werden aufgrund historischer Quellen dargestellt. Dabei liegt das Augenmerk auf der Erörterung der verschiedenen Artikulationen, die die Irreversibilität im Laufe ihrer Geschichte erfahren hat.

PDF: Zur Geschichte der Irreversibilität

Entropie und Exergie: Zwei Größen zur Beschreibung von Irreversibilität und Energieentwertung

Backhaus, Udo; Schlichting, H. Joachim. In: Der Physikunterricht 18/3, 41-57 (1984).

Die in dem vorangegangenen Aufsatz (Schlichting et al. 1984) zu einem qualitativen physikalischen Begriff gewordene Vorstellung von der Energieentwertung wird mit Hilfe der Additivitätsforderung zu einer quantitativen Größe verschärft, die die Irreversibilität von selbständigen Prozessen beschreibt. An Beispielen werden die Möglichkeiten zur Abschätzung und Messung dieser Größe gezeigt und der Zusammenhang mit der absoluten Temperatur abgeleitet. Die Energieentwertung kann sowohl auf den Entropie, als auch auf den Exergiebegriff zurückgeführt werden. Ein Vergleich dieser beiden Größen zeigt, daß sich die Werte der Exergie besser als die der Entropie im Rahmen eines energetischen Wertkonzepts interpretieren lassen.

PDF: Entropie und Exergie: Zwei Größen zur Beschreibung von Irreversibilität und Energieentwertung

Der Zusammenhang zwischen Energie, Entropie und Temperatur

Backhaus, Udo; Schlichting, H. Joachim. In: A. Scharmann (Hrsg.), Vorträge der Frühjahrstagung der DPG, Gießen 1980, S. 201- 207

Das Verständnis der thermodynamischen Temperatur wird u. E. durch folgende Umstände erschwert: Bereits die im Zusammenhang mit der Behandlung idealer Gase eingeführte Temperatur ! erhält das Attribut „absolut“, obwohl sie genau wie andere Temperaturskalen definiert wird mit Hilfe der thermischen Verhaltens bestimmter Stoffe. Sowohl die Zahlenwerte als auch die Einheit der thermodynamischen Temperatur stimmen überein mit denen der Idealen-Gas-Temperatur. Es wird dadurch schwierig, den begrifflichen Unterschied zwischen beiden Größen zu verstehen. Die Situation ist diesbezüglich ähnlich entsprechenden Schwierigkeit beim Verständnis von schwerer und träger Masse.
Die üblicherweise nach der Berechnung des Carnotschen Wirkungsgrades angegebene Definitionsgleichung für die thermodynamische Temperatur ist nur richtig unter der Voraussetzung reversibler Prozesse. Dadurch wird der Blick auf die Bedeutung, die die thermodynamische Temperatur gerade für mit Entropieänderung verbundene Vorgänge besitzt, zunächst sperrt.

PDF:  Der Zusammenhang zwischen Energie, Entropie und Temperatur

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